改性钙基吸收剂顺序脱除SO 2 /CO 2 实验及模型研究
发布时间：2023-11-05 12:13
应用改性的高效钙基吸收剂的钙基循环法(Calcium-Looping,Ca-L)是较为成熟的捕集燃烧后烟气中CO2的技术。但烟气中SO2的存在会加速循环捕集CO2性能的衰减,且失活的改性钙基吸收剂直接废弃将会给环境带来二次污染,限制钙基循环法进一步工业化应用。直接使用失活的高效钙基吸收剂或对其进行水合活化用于顺序脱除SO2/CO2技术被认为是解决以上问题的有效方法之一,本文分别使用添加惰性金属氧化物MgO和Al2O3的改性钙基吸收剂研究其顺序捕集SO2/CO2反应特性,探讨循环次数对硫酸化转化率、吸收剂的比表面积和总孔容的影响规律,建立硫酸化反应动力学模型;基于响应曲面优化法设计实验方案进行水合活化反应,找出最佳水合工况;利用分形理论分析改性钙基吸收剂的孔隙结构与分形维数之间的内在联系。研究发现:添加金属氧化物MgO和Al2O3的改性钙基吸收剂相对...
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 CO2捕集研究现状
1.3 烟气SO2脱除技术研究
1.4 钙基吸收剂在脱硫脱碳应用中的研究现状
1.4.1 Ca-L技术的基本原理
1.4.2 Ca-L技术研究概述
1.4.3 SO2对钙基吸收剂循环捕集CO2性能的影响
1.4.4 钙基吸收剂顺序脱除SO2/CO2方法的提出
1.4.5 钙基吸收剂改性研究
1.5 研究目的与研究内容
1.6 本章小结
第二章 MCMA循环吸收CO2特性研究
2.1 序言
2.2 实验部分
2.2.1 钙基吸收剂的制备
2.2.2 实验系统
2.2.3 数据处理
2.2.4 吸收剂的表征方法
2.3 实验结果及讨论
2.3.1 煅烧气氛、煅烧温度、碳酸化温度对碳酸化转化率的影响
2.3.2 循环次数对碳酸化转化率的影响
2.3.3 微观孔隙结构特性
2.3.4 MCMA煅烧/碳酸化过程中的微观结构特性
2.4 本章小结
第三章 失活MCMA吸收SO2特性研究
3.1 序言
3.2 实验部分
3.2.1 实验样品
3.2.2 实验系统
3.2.3 数据处理
3.2.4 吸收剂的表征方法
3.3 实验结果及讨论
3.3.1 硫酸化时间对硫酸化转化率的影响
3.3.2 硫酸化和碳酸化转化率比较
3.3.3 MCMA硫酸化过程中的微观结构特性
3.3.4 循环反应动力学特性分析
3.3.5 硫酸化温度对MCMA硫酸化特性的影响
3.4 本章小结
第四章 Ca-Al顺序脱除SO2/CO2综合特性研究
4.1 序言
4.2 实验部分
4.2.1 Ca-Al吸收剂的制备
4.2.2 煅烧/碳酸化实验
4.2.3 硫酸化实验
4.2.4 数据处理
4.2.5 吸收剂的表征方法
4.3 实验结果及讨论
4.3.1 煅烧、碳酸化温度对CaO/Ca12Al14O33碳酸化转化率的影响
4.3.2 循环次数对CaO/Ca12Al14O33吸收剂碳酸化转化率的影响
4.3.3 微观孔隙结构特性
4.3.4 硫酸化实验
4.3.5 循环反应动力学特性分析
4.4 本章小结
第五章 改性MCMA脱硫特性的研究
5.1 序言
5.2 实验部分
5.2.1 水合设备
5.2.2 响应曲面分析法优化实验设计
5.2.3 水合方法
5.2.4 评价指标
5.3 实验结果及讨论
5.3.1 RSM分析
5.3.2 水合时间对硫酸化转化率影响
5.3.3 液固比对硫酸化转化率影响
5.3.4 水合温度对硫酸化转化率影响
5.4 本章小结
第六章 钙基吸收剂孔隙结构的分形研究
6.1 序言
6.2 分形理论基础
6.3 分形维数的计算
6.4 结果与讨论
6.4.1 分形维数计算过程
6.4.2 MCMA不同循环次数的分形维数
6.4.3 Ca-Al不同循环次数的分形维数
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 全文总结
7.2 研究创新和不足
7.2.1 研究的创新点
7.2.2 研究的不足
7.3 研究展望
参考文献
在学研究成果
致谢
本文编号：3861009
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 CO2捕集研究现状
1.3 烟气SO2脱除技术研究
1.4 钙基吸收剂在脱硫脱碳应用中的研究现状
1.4.1 Ca-L技术的基本原理
1.4.2 Ca-L技术研究概述
1.4.3 SO2对钙基吸收剂循环捕集CO2性能的影响
1.4.4 钙基吸收剂顺序脱除SO2/CO2方法的提出
1.4.5 钙基吸收剂改性研究
1.5 研究目的与研究内容
1.6 本章小结
第二章 MCMA循环吸收CO2特性研究
2.1 序言
2.2 实验部分
2.2.1 钙基吸收剂的制备
2.2.2 实验系统
2.2.3 数据处理
2.2.4 吸收剂的表征方法
2.3 实验结果及讨论
2.3.1 煅烧气氛、煅烧温度、碳酸化温度对碳酸化转化率的影响
2.3.2 循环次数对碳酸化转化率的影响
2.3.3 微观孔隙结构特性
2.3.4 MCMA煅烧/碳酸化过程中的微观结构特性
2.4 本章小结
第三章 失活MCMA吸收SO2特性研究
3.1 序言
3.2 实验部分
3.2.1 实验样品
3.2.2 实验系统
3.2.3 数据处理
3.2.4 吸收剂的表征方法
3.3 实验结果及讨论
3.3.1 硫酸化时间对硫酸化转化率的影响
3.3.2 硫酸化和碳酸化转化率比较
3.3.3 MCMA硫酸化过程中的微观结构特性
3.3.4 循环反应动力学特性分析
3.3.5 硫酸化温度对MCMA硫酸化特性的影响
3.4 本章小结
第四章 Ca-Al顺序脱除SO2/CO2综合特性研究
4.1 序言
4.2 实验部分
4.2.1 Ca-Al吸收剂的制备
4.2.2 煅烧/碳酸化实验
4.2.3 硫酸化实验
4.2.4 数据处理
4.2.5 吸收剂的表征方法
4.3 实验结果及讨论
4.3.1 煅烧、碳酸化温度对CaO/Ca12Al14O33碳酸化转化率的影响
4.3.2 循环次数对CaO/Ca12Al14O33吸收剂碳酸化转化率的影响
4.3.3 微观孔隙结构特性
4.3.4 硫酸化实验
4.3.5 循环反应动力学特性分析
4.4 本章小结
第五章 改性MCMA脱硫特性的研究
5.1 序言
5.2 实验部分
5.2.1 水合设备
5.2.2 响应曲面分析法优化实验设计
5.2.3 水合方法
5.2.4 评价指标
5.3 实验结果及讨论
5.3.1 RSM分析
5.3.2 水合时间对硫酸化转化率影响
5.3.3 液固比对硫酸化转化率影响
5.3.4 水合温度对硫酸化转化率影响
5.4 本章小结
第六章 钙基吸收剂孔隙结构的分形研究
6.1 序言
6.2 分形理论基础
6.3 分形维数的计算
6.4 结果与讨论
6.4.1 分形维数计算过程
6.4.2 MCMA不同循环次数的分形维数
6.4.3 Ca-Al不同循环次数的分形维数
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 全文总结
7.2 研究创新和不足
7.2.1 研究的创新点
7.2.2 研究的不足
7.3 研究展望
参考文献
在学研究成果
致谢
本文编号：3861009
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3861009.html
